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非线性电子线路 参考答案

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电子线路非线性部分习题解答

电子线路非线性部分习题解答

电子线路非线性部分习题解答第一章（1-20）第三章（3-5、3-6、3-7、3-8、3-9、3-18、3-22）3-5 试判断下图所示交流通路中，哪些可能产生振荡，哪些不能产生振荡。

若能产生振荡，则说明属于哪种振荡电路。

解：(a) 不振。

同名端接反，不满足正反馈；(b) 能振。

变压器耦合反馈振荡器；(c) 不振。

不满足三点式振荡电路的组成法则；(d) 能振。

但L2C2回路呈感性，ωosc < ω2，L1C1回路呈容性，ωosc > ω1，组成电感三点式振荡电路。

(e) 能振。

计入结电容C b'e，组成电容三点式振荡电路。

(f) 能振。

但L1C1回路呈容性，ωosc > ω1，L2C2回路呈感性，ωosc > ω2，组成电容三点式振荡电路。

3-6 试画出下图所示各振荡器的交流通路，并判断哪些电路可能产生振荡，哪些电路不能产生振荡。

图中，C B、C C、C E、C D为交流旁路电容或隔直流电容，L C为高频扼流圈，偏置电阻R B1、R B2、R G不计。

解：画出的交流通路如图所示。

(a)不振，不满足三点式振荡电路组成法则。

(b) 可振，为电容三点式振荡电路。

(c) 不振，不满足三点式振荡电路组成法则。

(d) 可振，为电容三点式振荡电路，发射结电容C b'e为回路电容之一。

(e) 可振，为电感三点式振荡电路。

(f) 不振，不满足三点式振荡电路组成法则。

3-7 如图所示电路为三回路振荡器的交流通路，图中f01、f02、f03分别为三回路的谐振频率，试写出它们之间能满足相位平衡条件的两种关系式，并画出振荡器电路（发射极交流接地）。

解：(1) L2C2、L1C1若呈感性，f osc < f01、f02，L3C3 呈容性，f osc > f03，所以f03 < f osc < f01、f02。

(2) L2C2、L1C1若呈容性，f osc > f01、f02，L3C3 呈感性，f osc < f03，所以f03 > f osc > f01、f02。

电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)

电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)

电子线路(非线性部分)习题完全答案(谢嘉奎第四版)1-2一功率管，它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制？为什么？解：否。

还受功率管工作状态的影响，在极限参数中，PCM还受功率管所处环境温度、散热条件等影响。

第二章2-1为什么谐振功率放大器能工作于丙类，而电阻性负载功率放大器不能工作于丙类？解：因为谐振功放的输出负载为并联谐振回路，该回路具有选频特性，可从输出的余弦脉冲电流中选出基波分量，并在并联谐振回路上形成不失真的基波余弦电压，而电阻性输出负载不具备上述功能。

2-2放大器工作于丙类比工作于甲、乙类有何优点？为什么？丙类工作的放大器适宜于放大哪些信号？解：(1)丙类工作，管子导通时间短，瞬时功耗小，效率高。

(2)丙类工作的放大器输出负载为并联谐振回路，具有选频滤波特性，保证了输出信号的不失真。

为此，丙类放大器只适宜于放大载波信号和高频窄带信号。

2-4试证如图所示丁类谐振功率放大器的输出功率PoCVCC2VCE(at)VCC2(VCC2VCE(at))2，集电极效率2πRL。

已知VCC=18V，VCE(at)=0.5V，RL=50，试求放大器的PD、Po和C 值。

解：(1)vA为方波，按傅里叶级数展开，其中基波分量电压振幅Vcm(VCC2VCE(at))。

通过每管的电流为半个余弦波，余弦波幅度Icm Vcm2(VCC2VCE(at))，其中平均分量电流平均值RLπRL2πIC0Icmπ所以PoVcmIcm1222(V2V)CCCE(at)π2RL2VCC(VCC2VCE(at))π2RLPDVCCIC0CPo/PDVCC2VCE(at)VCC(2)PD2VCC(VCC2VCE(at))1.24Wπ2RLPo2(VCC2VCE(at))21.17W2πRLCPo/PD94.36%2-5谐振功率放大器原理电路和功率管输出特性曲线如图所示，已知VCC=12V，VBB=0.5V，Vcm=11V，Vbm=0.24V。

电子线路(非线性部分)习题解答

电子线路(非线性部分)习题解答

1 RC ，根据交流负载线AB 2
代入 VCEQ 方程中 Vcm = VCC IcmRC = VCC ICQRC
= VCC 2Vcm =VCC 2Icm R L
解得
Vcm 1 V CC 1 V CC， I cm 3 3 RL
即
1 V CC 2 1 V CC 1 1 VCC 3 18 R L 2 3 RL
所以
1 Vcm I cm 156 mW ，PD = VCC ICQ2 = 1.3 W，C = PL/ PD = 12 2 (3)当RL = 5 ，Q 在放大区内的中点，激励同(1)， 由图 Q3 点，VCEQ3 = 2.75V，ICQ3= 460mA，IBQ3 = 4.6mA， Ibm = 2.4mA 相应的 vCEmin= 1.55V，iCmax= 700mA。 因为 Vcm = VCEQ3 vCEmin = 1.2 V，Icm = iCmax I CQ3 = 240 mA PL
解：(1) RL = 10 时，作负载线(由 VCE = VCC ICRL)，取 Q 在放大区负载线中点，充分 激励， 由图得 VCEQ1 = 2.6V， ICQ1 = 220mA， IBQ1 = Ibm = 2.4mA 因为 Vcm = VCEQ1VCE(sat) = (2.6 0.2) V = 2.4 V，Icm = I CQ1 = 220 mA
C(b)
PL max( b ) PD

1 4
)的直线 (3)因为直流负载电阻为零，故直流负载线为 CG，交流负载线斜率为(1/ RL MN，当 QC 处于中点时，得 V Vcm = VCEQ = VCC， I cm I CQ CC RL
PL max( c)
电路与电子线路习题集答案(下册)

电路与电子线路习题集答案(下册)

第1章 非线性电路概述1. 方法11R 、2R 和3R 特性曲线()v i 1、()v i 2和()v i 3相加（对于一个i ，将对应这个i 的电压v 相加），得到()v f 。

最后得到对应于0V 的电流表0I 。

方法2得到2R 和3R 特性曲线的和（对于一个i ，将对应这个i 的电压v 相加），得到两个非线性电阻的伏安特性曲线()v i i =，线性电阻伏安特性为10R vV i -=，两条曲线交点即为所求。

2.最后，找到0V 点对应的0I 。

4.等效电路列写A 点的结点电压方程2A A A A s 122U U U U i i R R +++=+代入数据有 2A A 420U U +-=解得A 2 V U =取V 45.026A =-=V5.列写回路电压方程C s iR u u +=代入u 的表达式，得2s 0.5dqR kq u dt+=6.先求静态工作点 22i i +=解得1i =， 2 ()i =-舍掉求静态工作点处的动态电阻12 d i df R di===Ω小信号所产生的电压()u t 和电流()i t 分别为 ()cos()22cos() V 123t u t t ωω==+ ()cos()1cos() A 123t i t t ωω==+7.先求静态工作点2i i +=s I解得2i =， 3 ()i =-舍掉求静态工作点处的动态电阻14 d i df R di===Ω小信号所产生的电压()u t 和电流()i t 分别为 ()44cos()cos() V 145u t t t ωω==+()411cos()cos() A 545i t t t ωω==第2章 半导体PN 结与二极管1. 2. 3. 电子电路分析与设计TN702/N348/V .1 P 55 1.26, 1.27, 1.294. 电子电路分析与设计TN702/N348/V .1 P 56 1.375. 6. 8. 电子电路分析与设计TN702/N348/V .1 P 56 1.38, 1.39, 1.40 7. 电子电路分析与设计TN702/N348/V .1 P 55 1.309. 10. 电子电路分析与设计TN702/N348/V .1 P 57 1.48, 1.49第3章 双端口非线性器件与受控源2. 模拟CMOS 集成电路设计p69 Fig.3.28 3. 模拟CMOS 集成电路设计p72 Fig. 3.344. 模拟CMOS 集成电路设计p78 Fig. 3.435.6. 7. 8. 自编题9. 10. Introduction to electronic circuit design.TN702/161 P 299. P6.21 P300 P6.25.第4章 双极型晶体管自编题第5章 双极型晶体管基本电路组态1-5复习题6. [1]P142 Example 3-6 7、8、[1]p194 21、23 9. [1] P161 Example 3-13 10. [1] P165 Example 3-14第6章 双极型晶体管组合电路1. [4] p.262 Example 5.202. [4] p.297 66题计算图6-2所示管联放大器的静态偏置电压B1V 、B2V 、C2V 。

电子线路_非线性部分(第五版)谢嘉奎_第4章

电子线路_非线性部分(第五版)谢嘉奎_第4章

《非线性电子线路》
1 M a2 M a
32
第4章 振幅调制、解调与混频电路
B 负峰切割失真（削波失真） 现象 原因：检波器与下一级级联时， 加入隔直耦合电容
因为Cc很大，直流负载为RL，而 低频交流负载则为RL||Ri2。这种 失真是因检波器的交直流负载不 同引起的， 克服条件： Ri 2 Z L () Ma Z L (0) RL Ri 2
线性时变状态的器件最适宜于构成频谱搬移电路 虽然线性时变器件输出电流中仍存在着众多无用组合频率分 量，但是它们的频率均远离有用信号频率，因此，用滤波器 可以较容易地将它们滤除掉。

P184例1 单个二极管线性时变工作 P184例2 差分对管线性时变工作
《非线性电子线路》
12
第4章 振幅调制、解调与混频电路
欲实现理想相乘 存在的问题：
《非线性电子线路》
i 实现理想相乘,要受到V1m<26mv，V2m<26mv的限制 ii 相乘增益与温度T2成反比（即AM∝ ）
15
第4章 振幅调制、解调与混频电路
II-2 XFC1596集成模拟乘法器
改进：扩大 v2 的动态范围 措施：负反馈技术（接入反馈电阻Re）
《非线性电子线路》
《非线性电子线路》
24
第4章 振幅调制、解调与混频电路
5） 混频失真
1 干扰哨声
表现：听到频率为F的哨叫声 最强干扰：fc = fI
p 1 fI 原因：有用输入信号 fc 满足 (4-3-7)式 f c q p
(p=0,q=1) 预防: 中频fI在接收频段之外
2
寄生通道干扰
表现：听到干扰（电台）信号的声音
2 Vm cos Ωt
非线性电子线路练习题(答案)

非线性电子线路练习题(答案)

非线性电子线路练习题(答案)1、 无线通信中为什么要采纳调制与解调，各自的作用是什么？解：调制就是把图像和声音信息装载到载波上的过程。

而解调则是调制的逆过程，即从已调制的高频振荡中取出原调制信号。

调制的缘由有两点：① 为了天线易于实现。

无线通信是利用天线向空中辐射电磁波来传送信息的，而天线长度必需和电磁波的波长可以比拟，才能有效地把电振荡辐射出去。

而声音信号的频率约为20Hz ～20kHz 即其波长范围15×103～15×106m ，要制造出与此尺寸相当的天线明显是很困难的。

因此干脆将音频信号辐射到空中去是不行能的。

② 为了区分不同的电台信号。

因为各种声音信号频率都在20Hz ～20kHz ，假如不调制则它们在空中混在一起，收听着也无法选择所要接受的信号。

因此，有必要将不同的信息调制到不同的高频载波上去。

2、 外差式接收机里“混频”的作用是什么？假如接收信号的频率是2100MHz ，希望把它变成70MHz 的中频，该怎么办？画出方框图并标明有关频率。

解：“混频“的作用是将接受的已调信号的载波频率变为一固定中频信号。

假如接受信号的频率是2100MHz ，希望把它变成70MHz 的中频则须要加一个振荡频率为2170MHz 的本地振荡器。

将接收信号和本地振荡信号同时加到某一非线性器件上，经过频率变换后再通过一个谐振频率为70MHz 的选频网络即可。

其实现框图如下所示。

3、 如图（1）所示电路，设给定串联谐振回路的ƒ0＝1MHz ，Q 0＝50，若输出电流超前信号源电压相位45º，试求：a) 此时信号源频率ƒ是多少？输出电流相对于谐振时衰减了多少分贝？b) 现要在回路中再串联一个元件，使回路处于谐振状态，应当加入何种元件，并定性分析元件参数的求法。

分析 本题主要考查的是串联谐振回路基本参数与特性，及其在失谐状况下的特性。

该题应当从“输出电流超前信号源电压45º”入手，针对失谐时的回路阻抗，详细分析输出电流与信号源的角度关系。

非线性电子线路

非线性电子线路

线性频谱搬移 （混频、调幅、检波）
2） 频率变换
非线性频谱搬移（调频、鉴频、调相、鉴相）
五、非线性电子线路的功能 和分析方法（续）
2. 分析方法
1） 解非线性微分方程
2） 数值分析 3） 工程分析
图解法 解析法
幂级数分析法 指数函数分析法 折线近似分析法 线性时变系统分析法 差动特性分析法 开关函数分析法 矢量分析法
1. 通信系统的组成
信号源 发送设备 传输信道 接收设备 收信装置
2. 无线电通信发射机的组成框图
振荡器
倍频
高频 放大器
调制
话筒
调制信号 放大器
3. 无线电通信接收机的组成框图
高频 放大器
混频器
中频 放大器
振幅 检波器
本机 振荡器
低频 放大器
四、非线性器件的类型和基本特性
1. 类型
非线性电阻：二极管、三极管、场效应管
一、电子线路学科的分类
学科
模拟电子线路 脉冲数字电路
按分析方法分 按设备分(频率) 按需要(综合)分
线性 非线性 低频 高频 模拟Ⅰ 模拟Ⅱ
二、非线性电子线路的任务
研究与讨论各个单元电路的五个基本：
基本电路构成 基本电路特性 基本工作原理 基本分析方法 基本工程估算方法
三、非线性电子线路 在通信系统中的作用
非线性器件非线性电抗 Nhomakorabea非线性电容－变容二极管 非线性电感－铁氧体
四、非线性器件的类型和基本特性
2. 基本特性
1） 参数随输入激励信号变化 2） 特性的描述与控制量有关 3） 不满足线性叠加原理
五、非线性电子线路的功能 和分析方法
1. 功能
有输入信号控制（非谐振功放、谐振功放）
非线性电路习题解答提示

非线性电路习题解答提示

非线性电路习题习题解答提示第2章2- 1以下给出二端元件的赋定关系，试判断该元件属于哪类元件。

(写出判断过程)• i v u 二 sin —+ L(1) 兀 :电阻元件，非线性时不变(2) q = ir + 2M sin/ .电容元件，非线性时变(3) P 二 COSQ + /忆阻元件，非线性时不变dT ,——= aT + bidt(4) ll = i + i '；电阻型动态元件，非线性.cPi it +ir = E —r ⑸ 肿高阶非线性代数元件,(严纱2-2已知某二端元件的赋定关系为‘⑴之示,其中K 为常数，试讨论其类型、性质, 并写出其交流阻抗的表达式。

2-3 一个二端电阻元件和二端电容元件串联后所形成的动态二段元件是代数元件还 是动态元件？动态元件2・4试仅用二端线性电阻元件和线性受控源实现下列矩阵描述的二端网络。

,第一项可用无源T 型二端口等效，第二项为受人控制的受 控源，在输岀端口看进去串联叠加。

3 -2 Y = -1 5二阶线性代数元件，设 u=sin cot,i=- —cy 2 sh\ cot, Z(j co) 频变反比负电阻■3 rZ = (1)2 5 —J「3 r _0 0_ = 1 5 + 1 0 (2) ZH =-2(3) L联山厶控制的电流源。

0［「人输入端为两个受控电流源并联，仅可求得电流，电压与输岀端无关，与输入端外接电路相关。

因此，此等效电路仅能看出输岀对输入端的影响，无法给出输入对输出影响的等效电路。

2-5图2-1 (a)网络中，非线性电阻元件的伏安特性如图2-1 (b)所示，试写出几一®的解析关系，并画出其伏安特性。

A = 2W2 = 4你,绚=_ ”2 =存=”(")=”(如)2・6在图2・2所示的铁芯电感线圈简化模型中，非线性电感元件的赋定关系为(1)设减⑴二Acos/,试求“⑴,7⑴和M)；第一项可用无源口型二端口等效，第二项为受S控制的受控电流源, 在输入端口看进去并联叠加。

《非线性电子线路》第3章(习题解析)

《非线性电子线路》第3章(习题解析)

非线性电子线路
第三章习题解析
University of Science and Technology of China
课程安排
• 第三章习题： 3.1 3.2 3.3 3.5 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14
2 University of Science and Technology of China
3.10
（2） arccos EB VT
Ub
EB增大或Ub减小？
如果U 减小，则 b
ICP gmUb (1 cos)
Ic I CP 1( ) 减小，与题设矛盾
9 University of Science and Technology of China
3.11
解：放大器依然工作在临界状态： A 放大器正常工作，晶体管没有损坏，饱和区特性没有改变，又UBEMAX没有

93.75mA
PO m ax

1 2
V2 Omax RL '2

562.5mV
C
PO max VCC ICQ
50%
4
（2）ICQ 93.75mA RL 8
PO max

1 2
IC2Q RL

35.16mV
C
PO max VCC ICQ
3.125 %
（3） RL ' n2RL 256
PO max

1 VC2C 2 RL '

281.25mV
C
PO max VCC ICQ
25%
University of Science and Technology of China
非线线性电子线路答案(1_2)

非线线性电子线路答案(1_2)


I DSS 2 U1 (1 − cos ϕ ) 2 2 UP
4β n 2 = 2 2 (1 − cos120 ) 2 2 = 7.2mA I D1 = I Pα1 (120 ) = 3.457mA I D1 3.457 Gm1 = = = 1.728mS 17 U1 2 University
of Science and Technology of China
①
⋅ I 0 ( x)
iE = I ES ⋅ e
I E 0 = I ES ⋅ e
I E 0 = 1.886mA
uo (t ) = −9 + 2 I E 0 I 0 ( x)
α I1 ( x)
② I E1 2 I1 ( x) = IE0 I 0 ( x)
R cos wt = −9 + 5.267 cos wt
2
University of Science and Technology of China
1.2 （2） ）
解: i = 5u + u 2 − 0.5u 2 (mA)
UQ = 3.5V ,u = UQ + 0.8cosωt (V )
IQ =5UQ +UQ2 −0.5UQ3 =8.3mA IQ 8.3mA GQ =U = 3.5V =2.375mS
IC3 =αIE3 =1.25mA u0 =VCC + IC3Rcos wt =10 +3.125cos3×10 t(v)
7
1 THD = QT
In (x) 3n 2 ∑[ I (x) n2 −9] = 4.2% n=1 3
n≠3
9
∞
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电子线路课后习题答案

电子线路课后习题答案

《电子线路（I ）》 董尚斌编课后习题（1到7章）第1章1-1 本征半导体与杂质半导体有什么区别？解：本征半导体是纯净的，没有掺杂的半导体，本征半导体的导电性能较差，在温度为0K 时，半导体中没有载流子，它相当于绝缘体。

在室温的情况下，由本征激发产生自由电子—空穴对，并达到某一热平衡值，本征载流子浓度kT E i g e T A n 22300-=与温度有关。

杂质半导体是在本征硅或本征锗中掺入杂质得到的，若掺入5价元素的杂质可得到N 型半导体，N 半导体中的多子为自由电子，少子为空穴，由于掺入微量的杂质其导电性能得到了极大的改善，其电导率是本征半导体的好几个数量级。

在杂质半导体中，多子的浓度取决于杂质的浓度，而少子的浓度与2i n 或正比，即与温度有很大的关系。

若掺入3价元素的杂质可得到P 型半导体。

1-2 试解释空穴的作用，它与正离子有什么不同？解：空穴的导电实际上是价电子导电，在半导体中把它用空穴来表示，它带正电是运载电流的基本粒子，在半导体中，施主杂质电离后，它为半导体提供了一个自由电子，自身带正电，成为正离子，但由于它被固定在晶格中，是不能移动的。

1-3 半导体中的漂移电流与扩散电流的区别是什么？解：漂移电流是在电场力的作用下载流子定向运动而形成的电流，扩散电流是由于浓度差而引起的载流子的定向运动而形成的电流1-4 在PN 结两端加反向偏压时，为什么反向电流几乎与反向电压无关？解：PN 结加反偏电压，外加电场与内电场方向相同,PN 结变宽，外加电压全部降落在PN 结上，而不能作用于P 区和N 区将少数载流子吸引过来。

漂移大于扩散，由于在P 区及N 区中少子的浓度一定，因而反向电流与反偏电压无关。

1-5 将一个二极管看作一个电阻，它和一般由导体构成的电阻有何区别？解：将二极管看作一个电阻，其明显的特点是非线性特性。

而一般由导体构成的电阻，在有限的电压、电流范围内，基本上是线性的。

（1） 二极管的正反向电阻，其数值相差悬殊。

电子线路试题及参考答案


用逻辑抽象掉的。但是到了二十世纪，随着科学实验的发展，特别 是在微观物理学的研究领域中， 由于微观物理的特殊本性以及观测 仪器与被观测系统之间不可避免的干扰的存在， 主体在认识过程中 的巨大的能动作用已成为现代科学方法的一个基本特点。 经典物理学时期，也是科学注重于本体论的探索的时期，人们 把“现象-规律-实体”作为把科学研究向纵深推进的基本线索。这 无疑是一种有效的方法， 今后也还会继续发挥其认识的作用， 不过， 在现代物理学的研究中，人们更注重于关系和模型，这是一个能动 的认识论的时代，一些学者认为，把西方科学中的重视实体，强调 经验、分析和定量表述的方法与中国传统哲学中重视关系，强调整 体、协调和转化的思想结合起来，将会导致一种更加符合我们时代 的科学精神的新的自然面和科学认识方法。 科学活动更加社会化和体制化的趋势， 在物理学研究中也体 现出来，十九世纪前期，科学的进步基本上是通过科学家个人的自 由研究实现的，然而，由于工业革命的发展、生产规模的扩大和科 学作用的增强，从十九世纪下半叶开始，科学活动日益集中于工业 实验室、高等学校以及专门的机构中 ，二十世纪以来，特别是两 次世界大战中各种新式武器的研制以及作战计划的研究方面的惊 人成果， 更引起产业界、 军界和政府对维持和推进科学研究的重视， 全面推动科学和技术的振兴，已经成为各国的基本国策。特别是由 于原子能科学、航天技术、高能物理、极地考察等“大科学”的出
但是， 科学技术的长期发展也导致了一些人们最初的不曾料到 的结果。由于生产的盲目发展，造成了环境污染，生态失调，自然 资源过度消耗；一些发达国家还出现了经济危机，失业增加，犯罪 率提高等社会问题；原子能的实际应用，最初却是以毁灭性的杀人 武器的形式出现的，重大的技术突破却加剧了军备竞赛的进 行。……这些问题当然不能归罪于科学本身，其中有一些问题只能 靠社会制度的合理化和生产管理的科学化去解决； 另一些问题又是 可以靠科学的力量去解决或部分解决的，现代科学对生态系统、环 境治理和资源合理利用的研究， 将加深人们对人类与自然环境的相 互关系的规律的认识， 推进社会的科学化， 协调人类同自然的关系， 使人类能够获得更大的自由。可以预料，随着科学技术的进一步发 展，生产力的巨大提高、人类智力的充分解放以及社会制度的根本 改造都会达到新的水平。 科学在人类全面改造整个社会生活中的作 用，必将更加充分地发挥出来。

非线性电子线路答案 杨金法

U i 520mV = = 20 Ur 26mV
I 0 (20) = 0.08978 ，故 I 0 (20) = 0.08978e 20 20 e
U CE = −26mV ⎡ ⎣ 29.956 − ln I ( 20 ) ⎤ ⎦ = −26mV [ 29.956 − 20 − ln 0.08978] = −321.53mV
D ( x) 是偶函数，查附录 B.2 得： D ( x ) = D ( −10) = D (10) = 0.6363
THD1, LBF =
D ( x) 0.6363 = = 1.27% QT 50
注：对这里的前面的特别提醒部分，改作业时可不做如此严格要求。 （2）负载电路的谐振频率为： ω0 =
1 1 = = 3 × 107 Hz LC 2000 / 3 pF ⋅ 5 / 3μ H
α 0.98 = = 49 1 − α 1 − 0.98
I C = β I B ， I E = (1 + β ) I B

( 2I B + IC )i2k Ω + U BE + I E i500Ω − 6V = 0 ( 2 + β ) I B i2k Ω + 0.7V + (1 + β ) I B i500Ω − 6V = 0
《非线性电子线路课后习题题解》
By Jocieu Liouville All Rights Reserved.
第1章
概述
1.1 举出 3 种非线性电阻的例子。 解：略。
1.2 设非线性电导的特性为 i = 5u + u 2 − 0.5u 3 (mA) 。试求下列两种情况下，非线性器件的静态 电导 G、小信号电导 g 和等效基波跨导 Gm1 。

电子线路(非线性部分)第四章课后习题解答

4-1如图是用频率为1000kHz 的载波信号同时传输两路信号的频谱图。

试写出它的电压表达式，并画出相应的实现方框图。

计算在单位负载上的平均功率P av 和频谱宽度BW AM 。

解：(1)为二次调制的普通调幅波。

第一次调制：调制信号：F =3kHz载频：f 1=10kHz ，f 2=30kHz第二次调制：两路已调信号叠加调制到主载频f c =1000kHz 上。

令Ω=2π ×3×103rad/sω1=2π ×104rad/sω2=2π ×3×104rad/sωc =2π ×106rad/s第一次调制：v 1(t )=4(1+0.5cos Ωt )cos ω1tv 2(t )=2(1+0.4cos Ωt )cos ω2t第二次调制：v O (t )=5cos ωc t + [4(1+0.5cos Ωt )cos ω1t +2(1+0.4cos Ωt )cos ω2t ]cos ωc t=5[1+0.8(1+0.5cos Ωt )cos ω1t +0.4(1+0.4cos Ωt )cos ω2t ]cos ωc t(2) 实现方框图如图所示。

(3) 根据频谱图，求功率。

1○载频为10kHz 的振幅调制波平均功率V m01=2V ，M a1=0.5W 5.4)211(2W 22121a 01av1201m 01=+===M P P V P ；2○f 2=30kHz V m02=1V ，M a2=0.4W 08.1)211(2W 5.02122a 02av2202m 02=+===M P P V P ；3○主载频f c =1000kHz V m0=5VW 5.122120m 0==V P 总平均功率P av =P 0+P av1+P av2=18.08W4○BW AM 由频谱图可知F max =33kHz得BW AM =2F =2(1033−1000)=66kHz4-3试画出下列三种已调信号的波形和频谱图。

非线性电子线路课后习题解答-超详细

i 5u u2 0.5u3 5(0.5cos1t 2 cos2t)
(0.5cosw1t 2cosw2t)20.5(0.5cosw1t 2cosw2t)3
计算得直流分量: 2.125ms
w1:0.9531mA;w2:608125mA;2w1:0.125mA;2W2:2mA;
w1 w2 :1mA;3w1:0.015625mA;3w2:1mA; 2w1 w2 :0.09375mA;w1 w2:0.75mA.
2.2
x Ui 10 Ur
（1）由
1 107 LC
网络调谐于基波频率
QT RC 50
Gm1
IE0
Ur
2I1 x xI0 x
查表得:
2I1 x 0.18972 xI0 x x10
所以: Gm1 7.3ms
uo t 10 Gm1UiRL cost 10 4.74cos107t V THD D x / QT 1.27%
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Ui /V
-3
-1
-0.5
0
0.5
1
t /
2.8
• 2.8 增强型MOSFET管的转移特性为：
iD
n (uGS
0
2)2
uGS 2V uGS 2V
式中 n 0.8mA /V 2 。求下列情况下等效基波跨导Gm1：
（1） uGS UQ U1 cost 3 cost(V );
查表得:
I0 (15) 0.1039e15
2 I1 ( x) xI0 (x)
x15 0.12881
Gm1 ( x)
g mQ [1

电子线路试题及答案

电子线路试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 在电路中，电流的参考方向与实际方向相反时，电流的值为：A. 正值B. 负值C. 零D. 无法确定2. 欧姆定律表达式为：A. V = IRB. V = IR + V0C. I = V/RD. R = V/I3. 一个电路的总电阻为10Ω，当并联一个5Ω的电阻后，总电阻将：A. 增加B. 减小C. 保持不变D. 无法确定4. 电容元件在直流电路中相当于：A. 开路B. 短路C. 电阻D. 电感5. 正弦波信号的频率为50Hz，其周期为：A. 0.01秒B. 0.02秒C. 0.1秒D. 1秒二、填空题（每空2分，共20分）6. 根据基尔霍夫电压定律，一个闭合电路中，沿任一闭合路径的电压之和等于______。

7. 串联电路中，总电阻等于各个分电阻的______。

8. 电感元件在交流电路中会产生______。

9. 理想电容元件的电流与电压相位差为______。

10. 一个电路的功率因数是______与有功功率的比值。

三、简答题（每题10分，共30分）11. 解释什么是叠加定理，并给出一个应用叠加定理的例子。

12. 什么是戴维南定理？它在电路分析中有何应用？13. 说明什么是谐振频率，并解释LC谐振电路的工作过程。

四、计算题（每题15分，共30分）14. 给定一个由三个电阻串联组成的电路，R1=100Ω，R2=200Ω，R3=300Ω，求电路的总电阻。

15. 一个RLC串联电路，R=1000Ω，L=100mH，C=10μF，信号频率为50Hz，求电路的阻抗和相位角。

电子线路试题答案一、选择题1. B（负值）2. A（V = IR）3. B（减小）4. A（开路）5. B（0.02秒）二、填空题6. 零7. 总和8. 感抗9. -90度10. 视在功率三、简答题11. 叠加定理是指在一个线性电路中，任何一条支路的电压或电流都可以看作是由电路中每一个独立电源单独作用时在该支路产生的电压或电流的代数和。

电子线路非线性部分第五版课后练习题含答案

电子线路非线性部分第五版课后练习题含答案1、P-N结的基本结构是什么？P-N结是由一块N型半导体和一块P型半导体的结合构成的。

其中P型半导体带正电荷、空穴浓度高，而N型半导体带负电荷、电子浓度高。

加上正向偏置电压，电子从N型区域向P型区域移动，空穴从P型区域向N型区域移动，使两个半导体的电子和空穴相互耦合，从而使电子汇集在P区域，形成P区的电子云，同时空穴汇集在N区域，形成N区的空穴云。

2、二极管是什么？其主要作用是什么？二极管是一种基于P-N结的电子元件，一般用于限制电压和整流，即只允许电流从P端流向N端，而不允许电流从N端流向P端。

其主要作用有以下几种： 1. 整流作用：用于将交流电转换成直流电，也就是只允许当前向传导。

2. 限制作用：用于保护元件和电路不受电压过高的损害。

3. 校准作用：根据二极管的反向饱和电流与温度之间的对数关系，可以通过反向电流的变化来测量温度。

4. 电压参考作用：可以通过将一个稳定的反向电流流过二极管来稳定电压。

3、什么是Zener二极管？Zener二极管是一种特殊的二极管，它在反向电压较低情况下可以维持其工作电流，其主要特点是：在其额定反向压力下，只有很小的反向电流流过。

在额定反向电流下，电压相对较稳定，因此可以用来作为电路中稳压器的一部分。

Zener二极管的主要应用： 1. 作为电路中的稳压器，可以抵御反向电压的过度提高，使电路保持稳压。

2. 用于灵敏度高的测量设备或检测器件中，可快速响应低电压电流信号，并能提供一定的电流。

4、什么是BJT晶体管？有哪些类型？BJT晶体管是一种三层结构的半导体器件，由两个P-N结或 P-N-P 或 N-P-N 的共同的区域组成，其主要作用是有源放大电路和开关电路。

BJT晶体管有三种类型： 1. NPN型：基极为P型，发射极为N型，集电极为P 型。

当基极电压为正时，PNP管中的电子从N区进入基区。

大部分电子与空穴复合并不再流动，但有一小部分电子到达集电区域，这就是放大效应。

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解：(1) ○1 直流负载线方程 vCE = VCC − iCRC，负载线CD，当iC = ICQ 时，VCEQ = VCC − ICQRC。
○2
交流负载线中点过
Q，斜率为(−1/
RL′
)，
RL′
=
RL
//
RC
=
1 2
RC
，根据交流负载线
AB
得
Icm = I CQ，Vcm = VCEQ = Icm RL′ 代入VCEQ方程中 Vcm = VCC− IcmRC = VCC− ICQRC
所以 PL
=
1 2
Vcm
I
cm
= 144mW
，PD
=
VCC
ICQ3 =
2.3 W，ηC
=
PL/
PD =
6.26%
(4) 当 RL = 5 Ω，充分激励时，Icm = I CQ3 = 460 mA，Vcm = VCC−VCEQ3 = 2.25 V
所以
PL
=
1 2 Vcm I cm
= 517.5mW
，PD
(3) VCC = 30 V，交流负载线平移到EF，静态工作点为Q3，因为Ibm不变，所以Vcm不变， Icm不变，因此PL不变，PL= 2.25 W，但VCC = 30 V，所以
PD = VCC × ICQ = 9 W ηC = PL/ PD = 25% (4) Ibm= 6 mA，以Q3点为静态工作点，出现截止失真。
ηC
=
PL max PD
=
2.25 = 50% ， n = 4.5
RL′ = RL
50 = 2.5 8
(2) RL′ 是否变化没说明，故分两种情况讨论
○1 当 RL′ 不变时，因为ICQ增加一倍，因此， RL′ 已不是匹配值，其交流负载线平行移动， 为一条过Q2点的直线EF
( RL′ 不变，斜率不变，ICQ增加，Q点升高) 此时，由于VCC、Ibm、 RL′ 都不变，其PLmax亦不变，为 2.25 W
所以 Pomax = Po′max = 15W
78.5% Vc2m / 2Pomax = 15Ω
RL′ = 15 = 1.37
RL
8
乙类
Po′max
≤
1 4
V(BR)CEO
I
CM
= 1 × 60V × 3A = 45W 4
Po′′max ≤ 5PCM = 5 × 30W = 150W
所以 Pomax = Po′max = 45W
==
PL/
PD =
22.5%
1-7 如图所示为三种甲类功率放大器的输出电路，采用相同的功率管及VCC值。设VCE(sat) = 0，I CEO = 0，变压器是理想无耗的，试在同一输出特性曲线上作出各电路的交、直流负载
线，并求这三种放大器的最大输出功率之比 PLmax(a) : PLmax(b) : PLmax(c) 。
由此得知Q1的坐标为Q1(15V，0.3A)，Q1点处于交流负载线AB的中点，其在坐标轴上的
截距为A(32 V，0)，B(0，0.6A)。由图可见
Icm = ICQ1=0.3A，Vcm = VCC = 15 V
此时， PLmax
=
1 2 Vcm I cm
=
2.25W
，
PD = VCC I CQ = 4.5W
不变，将ICQ增加一倍，求PL值；（3）保持（1）中ICQ、 RL′ 、Ibm不变，将VCC增加一倍，求 PL值；（4）在（3）条件中，将Ibm增加一倍，试分析工作状态。
解：(1) 因为VCC = 15 V， RL′ = 50 Ω，负载
匹配时， I CQ1 = I cm
= VCC RL′
= 0.3A
1-9 单管甲类变压器耦合和乙类变压器耦合推挽功率放大器采用相同的功率管
3DD303、相同的电源电压VCC和负载RL，且甲类放大器的 RL′ 等于匹配值，设VCE(sat) = 0， ICEO
= 0，RE忽略不计。（1）已知VCC = 30 V，放大器的iCmax = 2 A，RL = 8 Ω，输入充分激励，试 作交流负载线，并比较两放大器的Pomax、 PCmax、ηC、 RL′ 、n；（2）功率管的极限参数PCM =
解：(1) T1、T2和T3、T4为复合管组成差分放大器，作为推动级。T5、T6为镜像电流源， 作为差放级有源负载。T7~ T10——准互补功放电路，D1~ D3——为功率级提供正向偏置；R5、 R6——电压串联负反馈，改善电路性能。
(2)
通过R1的电流 I EE = VEE
− 2VBE(on) ， R1
=1 4
(3) 因为直流负载电阻为零，故直流负载线为CG，交流负载线斜率为(−1/ RL′ )的直线MN， 当QC处于中点时，得
Vcm =
VCEQ =
VCC， I cm
=
I CQ
=
VCC RL′
PL max(c)
=
1 2
Vcm I cm
= 1 VC2C ， 2 RL′
PD
= VCC I CQ
=
VC2C RL′
(1)
PL
=
1 2
I
2 cm
RL
= 16W
(2)
Q PD
=
(VCC I cm π
)
=
25.47W，∴ PC
= PD
− PL 2
= 4.74W
(3)
ξ
=
V cm VCC /
2
=
0.8 ，∴ηC
=
(π / 4) × ξ
=
62.83%
1-16 试按下列要求画单电源互补推挽功率放大器电路：（1）互补功率管为复合管；（2） 推动级采用自举电路；（3）引入末级过流保护电路；（4）采用二极管偏置电路。
解： 当ηC1 = 40% 时，PD1 = Po/ηC = 2500 W，PC1 = PD1 − Po=1500 W 当ηC2 = 70% 时，PD2 = Po/ηC =1428.57 W，PC2 = PD2 − Po = 428.57 W 可见，随着效率升高，PD下降，(PD1 − PD2) = 1071.43 W
1-2 一功率管，它的最大输出功率是否仅受其极限参数限制？为什么？ 解：否。还受功率管工作状态的影响，在极限参数中，PCM 还受功率管所处环境温度、 散热条件等影响。
1-3 一功率放大器要求输出功率P。= 1000 W，当集电极效率ηC由 40％提高到 70‰时， 试问直流电源提供的直流功率PD和功率管耗散功率PC各减小多少？
PC下降，(PC1 − PC2) = 1071.43 W
1-6 如图所示为低频功率晶体管 3DD325 的输出特性曲线，由它接成的放大器如图 1-2-1（a）所示，已知VCC = 5 V，试求下列条件下的PL、PD、ηC（运用图解法）：（1）RL = 10Ω， Q点在负载线中点，充分激励；（2）RL = 5 Ω，IBQ同（1）值，Icm = ICQ；（3）RL = 5Ω，Q点 在负载线中点，激励同（1）值；（4）RL = 5 Ω，Q点在负载线中点，充分激励。
解：(1) RL = 10 Ω 时，作负载线(由VCE = VCC − ICRL)，取Q在放大区负载线中点，充分
激励，由图得VCEQ1 = 2.6V，ICQ1 = 220mA，IBQ1
= Ibm = 2.4mA 因为Vcm = VCEQ1−VCE(sat) = (2.6 − 0.2) V =
2.4 V，Icm = I CQ1 = 220 mA
所以
PL
=
1 2 Vcm I cm
= 156 mW ，PD
=
VCC
ICQ2 =
1.3
W，ηC
=
PL/
PD =
12%
(3) 当 RL = 5 Ω，Q在放大区内的中点，激励同(1)，
由图Q3点，VCEQ3 = 2.75V，ICQ3= 460mA，IBQ3 = 4.6mA， Ibm = 2.4mA
相应的vCEmin = 1.55V，iCmax= 700mA。 因为Vcm = VCEQ3 − vCEmin = 1.2 V，Icm = iCmax − I CQ3 = 240 mA
(Ibm不变，Icm不变，Vcm不变) 但 PD = VCC × ICQ = 9 W ηC = PLmax/ PD = 25%
○2 当 RL′ 改变时，且 RL′ < 50 Ω，交流负载线以Q2为中心顺时针转动，但由于VCC、Ibm、 Icm不变，因而 RL′ ↓ → PL↓ ηC ↓
当 RL′ > 50 Ω，交流负载线以Q2为中心逆时针转动，但由于激励不变，输出将出现饱和 失真。
，所以 η C(c)
=
PL max(c) PD
=
1 2
所以
PL max(a)
:
PL max(b)
: PL max(c)
=
1 18
:
1 8
:
1 2
=
4 : 9 : 36
η C(a)
:η C(b)
: η C(c)
=
1 :
6
1 4
:
1 2
=
2:3:6
1-8 如图（a）所示为变压器耦合甲类功率放大电路，图（b）所示为功率管的理想化输 出特性曲线。已知RL = 8 Ω，设变压器是理想的，RE上的直流压降可忽略，试运用图解法： （1）VCC = 15 V，RL′ = 50 Ω，在负载匹配时，求相应的n、PLmax、ηC；（2）保持（1）中VCC．Ibm
1 2 iCmax
= 30W
0.2Pomax = 6 W(单管)
ηC
50%
RL′
VC2C / 2Pomax = 30Ω